Dans les tout premiers instants après le Big Bang, la matière et l'antimatière auraient dû naître en quantités égales. Mais aujourd'hui, nous ne voyons que de la matière — les étoiles, les planètes, nous-mêmes. Où est passée l'antimatière ? Une des clés se cache dans des particules presque insaisissables : les neutrinos droits. On pense généralement qu'en se désintégrant, ils créent un léger déséquilibre en faveur de la matière. Le problème, c'est que si ces neutrinos sont trop massifs, l'Univers chaud n'a tout simplement pas pu les produire — comme un four qui ne chauffe pas assez.
Les auteurs de l'étude ont trouvé une solution de contournement. Un maçon n'a pas le droit de construire un mur avec des blocs entiers — ils sont trop lourds. Alors il prend de l'argile légère, façonne des briques plus petites et les pose à travers un pochoir qui reproduit la forme du grand bloc. Ici, l'argile est un nouveau champ scalaire (une particule légère de spin nul), et le pochoir, ce sont les fameux neutrinos droits. Ils n'apparaissent jamais à l'état libre, mais leurs propriétés se manifestent au moment où le champ scalaire se désintègre en quatre particules à la fois : deux doublets de leptons et deux doublets de Higgs.
La densité baryonique finale correspond aux observations dans deux scénarios différents. Soit le champ scalaire a lui-même réchauffé l'Univers après l'inflation (comme un chauffe-eau plongé dans de l'eau froide), soit il a simplement baigné dans le plasma chaud, restant en équilibre thermique. Dans les deux cas, il naît exactement la quantité de matière que nous observons aujourd'hui.
Ainsi, la nature aurait pu contourner sa propre interdiction : les neutrinos lourds ne sont jamais nés, mais leur ombre a été assez réelle pour remplir le cosmos de lumière.
Dans ce modèle, les neutrinos droits peuvent être mille fois plus lourds que la température la plus chaude de l'Univers — un peu comme si un pavé surgissait de la vapeur sans passer par l'état liquide.
Dans le roman « Anathem » de Neal Stephenson, des scientifiques manipulent les propriétés du vide pour contourner des limitations fondamentales — un tour similaire avec des particules virtuelles.